梯度自润滑陶瓷刀具干切削不锈钢的试验研究

通过正交试验,研究分析Al_2O_3/(W,Ti)C/CaF_2梯度自润滑陶瓷刀具切削304奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9)时切削要素(切削速度、进给量及切削深度)对三向切削力的影响规律;利用正交表进行方差分析及F检验,得到三个影响因素的主次次序和影响显著性;利用指数回归分析建立陶瓷刀具主切削力的经验公式。试验结果表明,在给定的切削参数范围内,存在主切削力小于背向力的情况;F检验结果表明进给量和切削深度对主切削力有显著影响,而切削速度对主切削力的影响不显著;主切削力和背向力均随着进给量和切削深度的增加而升高。

纳米改性Al_2O_3/TiB_2/CaF_2自润滑陶瓷刀具的切削试验研究

以纳米CaF_2作为固体润滑剂制备了3种CaF_2含量不同的纳米改性Al_2O_3/TiB_2/CaF_2自润滑陶瓷刀具对45钢和40Cr进行切削试验。研究CaF_2含量对前刀面摩擦因数及刀具切削性能的影响,总结了切削温度与切削功率的关系;通过扫描电镜(SEM)观察了刀具前、后刀面的磨损形貌,证明了纳米改性自润滑陶瓷刀具的自润滑性能。结果表明,刀具材料中的CaF_2含量和切削温度对自润滑刀具的自润滑性能都有影响。在45钢切削试验中,切削温度较高,刀具CaF_2含量与刀具的材料切削总量成反比。在40Cr切削试验中,切削温度较低,与ATF1陶瓷刀具相比,CaF_2含量较高的ATF5、ATF10陶瓷刀具在切削过程中刀具前刀面摩擦因数显著降低,其中用CaF_2含量最高的ATF10陶瓷刀具得到的材料切削总量最高,表现出了明显的自润滑性能和最好的切削性能。